JPH11244594A - ドラム式遠心脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗濯物の偏在に起因する偏心荷重がバランサ
の対向位置からずれていても、バランサへの注水により
確実にバランス調整を行なって脱水運転を立ち上げる。 【解決手段】 バランサの対向位置に対する偏心荷重の
位置ズレを偏心ズレ角度θとして算出し（Ｓ４）、その
θに応じて適正な許容値ｘを設定する（Ｓ６）。そし
て、偏心量が該許容値ｘ以下であるときに（Ｓ７で
「Ｙ」）バランサへの注水を行なって、ドラム全体の偏
心量が小さくなるようにする（Ｓ１０）。偏心ズレ角度
θが大きいほどバランサ１０により調整可能な偏心量は
減少するが、上記許容値ｘは小さくされるので、バラン
サ１０による調整が確実に可能である場合にのみバラン
ス注水が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒籠状のドラム
内に洗濯物を収容し、該ドラムを水平軸を中心に高速で
回転させることによって洗濯物の脱水を実行するドラム
式遠心脱水装置（ここでは、溶剤の遠心脱液装置も含め
て「遠心脱水装置」と呼ぶこととする）に関する。なお
当然のことながら、本発明は、洗濯から脱水まで、更に
は乾燥までを連続的に行なう洗濯機又は洗濯乾燥機に利
用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式遠心脱水装置は、洗浄後の洗濯
物を籠状のドラム内に収容し、該ドラムを水平軸を中心
に高速で回転する構造となっている。この種の遠心脱水
装置における大きな問題点の一つは、洗濯物がドラム内
周壁上で均等に分散していない状態でドラムを高速回転
させると、回転軸回りの質量分布のアンバランスによっ
て異常振動や異常騒音が発生することである。このよう
な遠心脱水装置を搭載した市販のドラム式洗濯乾燥機で
は、上記異常振動を抑制するために、ドラムを内装する
外槽周囲に重錘を取り付けている。このため、従来のド
ラム式洗濯乾燥機は非常に重く、設置場所が限られると
共に移動や運搬も困難であった。

【０００３】上記異常振動を解決することを目的とした
ドラム式遠心脱水装置は、従来より幾つか提案されてい
る。例えば、特開平６−２５４２９４号公報に記載の遠
心脱水装置では、脱水のためのドラム高速回転立上げ前
に、比較的低い二段階の回転速度でドラム内の洗濯物を
均等に分散する方法が提案されている。また、特公平７
−１０００９５号公報には、ドラム内周壁の一部に重錘
を付加し、該重錘がドラムの最高位置に到達したときに
洗濯物は重力によりドラム回転軸に対して重錘に対向す
る位置にあって両者がバランスしていると判断し、ドラ
ムを低速回転から高速脱水回転に移行する、というバラ
ンス調整方法が提案されている。

【０００４】しかしながら、前者の方法では、例えば比
較的重量の大きな洗濯物（例えジーンズ等）が１枚のみ
ドラムに収容された場合にはバランスをとることが不可
能である。一方、後者の方法では、重錘の重量に応じた
所定重量の洗濯物をドラム内に収容する等の厳密な条件
の下でないとバランスをとることが困難である。また、
いずれのバランス調整方法においても、１回の試行によ
り均衡状態になるという確率が低く、その結果、多数回
の試行を繰り返すことになって脱水時間がかなり長くな
るという問題がある。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】上記問題に鑑み、本願
出願人は、特願平９−２４９９１７号等において、ドラ
ム内周壁に設けたバッフルの一部に水を一時的に保持可
能なポケット状のバランサを形成し、洗濯物の偏在によ
る偏心荷重がドラム内周上で該バランサに対向する位置
の近傍に存在する場合に、その偏心荷重の大きさ（偏心
量）に見合った適宜の量の水をバランサに注入すること
によりドラム全体のバランスを調整する、という新規な
構成の遠心脱水装置を提案している。この遠心脱水装置
では、洗濯物の偏在による偏心荷重がバランサの対向位
置に存在しさえすれば、その偏心量に拘らず（但し所定
の範囲内で）バランス調整が可能となる。

【０００６】上記バランサを用いてバランス調整を行な
うには、偏心荷重がドラム内周上でバランサの対向位
置、つまり回転角度１８０°離間した位置に在ることが
最も好ましいが、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重を正
確にその位置にもってくることは容易ではない。従っ
て、バランス調整をできる限り短時間で終了させて脱水
運転を立ち上げるには、洗濯物による偏心荷重が上記対
向位置から或る程度離れた位置に在ってもバランス調整
が行なえるようにしておくことが望ましい。勿論、その
場合でも、脱水運転移行後には異常振動が確実に生じな
いようにしておく必要がある。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであって、その目的とするところは、ドラム内周壁上
の一部に上記バランサを備えたドラム式遠心脱水装置に
おいて、該バランサを用いたバランス調整に要する時間
を極力短く抑えるとともに、高速脱水運転時の異常振動
を確実に回避することができるドラム式遠心脱水装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するために成された本発明は、籠状のドラ
ム内に洗濯物を収容し、該ドラムを水平軸を中心に回転
させることにより該洗濯物の脱水を行なうドラム式遠心
脱水装置において、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムの偏心荷重の大きさ及びドラム内周上での位置
を検知する偏心荷重検知手段と、 d)該偏心荷重検知手段により検知された偏心荷重の位置
と前記水保持部の対向位置との離間角度に応じて、注水
前の許容値を決定する許容値決定手段と、 e)前記偏心荷重検知手段により検知された偏心荷重の大
きさが前記許容値決定手段にて決められた許容値以下で
あるか否かを判定する判定手段と、 f)偏心荷重の大きさが前記許容値以下であるとき、前記
注水手段により偏心荷重の大きさに応じた量の水を前記
水保持部に注入してドラムのバランス調整を行なう注水
制御手段と、 g)ドラムを回転駆動するモータを制御する回転制御手段
であって、ドラムのバランス調整がなされた後に脱水を
行なうべくドラムの回転を立ち上げる回転制御手段と、
を備えることを特徴としている。

【０００９】本発明に係るドラム式遠心脱水装置では、
偏心荷重がドラム内周上で水保持部の対向位置（回転角
度１８０°の位置）近傍に存在する場合、水保持部に適
宜量の水を注入することにより、洗濯物による偏心荷重
と水保持部の重量との釣合によってドラム全体の偏心量
を減少させることができる。注水前に偏心荷重が水保持
部の対向位置に存在する場合に上記釣合は最も効果的で
あるが、その対向位置から偏心荷重が離間するに伴い該
釣合の効果が薄れる。なぜなら、ドラム回転時に水保持
部に作用する力のうち、偏心荷重に作用する力を相殺可
能な成分が減少するからである。すなわち、洗濯物によ
る偏心荷重が上記対向位置から離間するほど、水保持部
を用いてバランス調整を行ない得る偏心荷重の大きさは
減少する。

【００１０】そこで、許容値決定手段は、偏心荷重検知
手段により洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の位置が与
えられたとき、離間角度を算出し、該離間角度が大きい
ほど小さな許容値を設定する。離間角度が零であるとき
該許容値は最大となる。判定手段により偏心荷重の大き
さが該許容値以下であると判定されると、注水制御手段
は注水手段により水保持部へ注水を行ない、ドラム全体
の偏心荷重の大きさが所定値以下になるまで注水を継続
する。これにより、ドラム全体のバランス調整が終了す
る。離間角度に応じて許容値が適切に設定されるので、
水保持部への注水によって確実にバランス調整が可能で
ある場合にのみ、注水動作が実行される。このため、無
駄な注水動作を行なうことがなく、注水が実行される場
合には確実にドラム全体のバランスがとれる。また、或
る程度離間角度が大きくても偏心荷重の大きさが許容値
以内に収まっている場合には、注水動作に移行すること
ができる。

【００１１】勿論、注水前に検知された偏心荷重が小さ
く、水保持部への注水が不要であると判断される場合に
は、上記処理を行なうことなしに脱水運転を立ち上げる
ことができる。従って、本発明に係るドラム式遠心脱水
装置では、前記判定手段は注水前に検知された偏心荷重
の大きさが所定値以下であるか否かを判定し、前記回転
制御手段は、該偏心荷重の大きさが所定値以下であると
きには、該偏心荷重の位置に拘らず脱水を行なうべくド
ラムの回転速度を上昇させる構成とするとよい。

【００１２】また、離間角度が９０°であると、偏心荷
重に作用する力を相殺可能な水保持部に作用する力の成
分は皆無になる。更に、離間角度が０°から離れるほ
ど、水保持部に作用する力のうち、それ自体がドラムの
偏心荷重となり得る成分が増加してゆく。従って、離間
角度０〜９０°の間の所定角度以上で、水保持部による
バランス調整の効果は実質的に失われる。このようなこ
とから、離間角度０〜９０°の間で適宜の値を設定して
おき、前記判定手段は離間角度がその値以上であるか否
かを判定し、前記回転制御手段は、離間角度が該値以上
であるときには、水保持部によるバランス調整は不可能
であると判断し、洗濯物を移動させるようにドラムの回
転を制御する構成とするとよい。

【００１３】また、回転制御手段は、前記判定手段によ
り偏心荷重の大きさが許容値を越えていると判定された
ときにも、同様に洗濯物を移動させるようにドラムの回
転を制御する構成とするとよい。

【００１４】

【発明の効果】本発明に係るドラム遠心脱水装置によれ
ば、ドラム内周上での洗濯物の偏在による偏心荷重の位
置と水保持部の対向位置との離間角度に応じて適宜の許
容値が設定され、該偏心荷重の大きさがその許容値以下
である場合に水保持部への注水が実行される。このた
め、注水により確実にバランスがとれる状態であるとき
に注水が実行されるので、注水によってバランスがとれ
ない状態であるにも拘らず注水を行なうといった無駄な
時間を費やすことがなくなる。一方、離間角度が或る程
度大きくても、偏心荷重の大きさが該離間角度に対して
設定された許容値以下である場合には注水によるバラン
ス調整が行なわれるので、注水によるバランス調整の利
用機会が増す。このようなことから、ドラムのバランス
調整に要する時間が短時間で済み、脱水所要時間ひいて
は洗濯所要時間が長引くことを防止できる。また、高速
ドラム回転による脱水運転時の振動や騒音を確実に抑制
することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るドラム式遠心脱水装置の
一実施例を図面を参照して説明する。まず、図１及び図
２に基づいて本実施例の遠心脱水装置を備えたドラム式
洗濯機の構成を説明する。図１はこのドラム式洗濯機の
側面断面図、図２はこのドラム式洗濯機の要部を示す背
面透視図である。

【００１６】外箱１の内部には外槽２がバネ３及びダン
パ４に吊支され、外槽２内部には洗濯物を収容するため
のドラム５が主軸８に軸支されている。外箱１の前面に
は外槽２の前面開口を開閉するドア７が設けられ、洗濯
物はこのドア７を開放してドラム５内部へと収容され
る。ドラム５の周壁には多数の通水孔６が設けられてお
り、外槽２内に給水された水は通水孔６を通してドラム
５内へ流入し、また逆にドラム５内で洗濯物から脱水さ
れた水は通水孔６を通して外槽２へと飛散される。ドラ
ム５の内周には、回転に伴って洗濯物をかき上げるため
のバッフル９が回転角９０°毎の位置に四個設けられて
いる。そのバッフル９の内の一個は、その内部に水を保
持するバランサ１０を兼ねている。ドラム５の背面に
は、主軸８を中心とした円周の内周側に大きな注水開口
１２を有する略円盤形状の水案内室１１が設けられてい
る。水案内室１１には、ドラム５側にバランサ１０と連
通する注水孔１３が形成され、主軸８に対し注水孔１３
と略１８０°対向する外槽２側に排水孔１４が形成され
ている。

【００１７】主軸８は外槽２に装着された軸受１５によ
り保持されており、その先端には主プーリ１６が取り付
けられている。外槽２の下面にはモータ１７が配置さ
れ、モータ１７の回転駆動力はモータプーリ１８、Ｖベ
ルト１９を介して主プーリ１６に伝達される。また、外
部の水道栓等から給水口２０に供給された水は、給水バ
ルブ２１を介して外槽２内へ注水されると共にバランス
用注水バルブ２２を介して外槽２に設けられた注水ノズ
ル２３から放出される。一方、外槽２底部に連結された
排水管２４には排水ポンプ２５が設けられ、外槽２内に
溜まった水は排水ポンプ２５が駆動されることにより外
部に排出される。

【００１８】主プーリ１６のリング体には開口が円周上
に一箇所設けられており、該リング体を挟んで両側に発
光部と受光部とから成る回転センサ２６が配置されてい
る。回転センサ２６は、発光部から発した光がドラム５
の一回転期間中に一回だけ上記開口を通過して受光部に
到達したことを検出することにより、ドラム５の回転に
同期した検出信号（回転マーカ）を出力する。

【００１９】次に、上記バランサ１０への注水及び排水
について図３を用いて説明する。図３は、水案内室１１
周囲の水の移動状態を示す概略断面図である。ドラム５
が所定速度以上で回転しているときに注水ノズル２３か
ら水が放出されると、その水は注水開口１２を介して水
案内室１１に入り、ドラム５後壁面を伝わる等しつつ遠
心力により外周側へ移動する。そして、図３（ａ）に示
すように、水は遠心力により水案内室１１外周壁内側に
張り付いて保持される。なお、注水開口１２は面積が広
いため、水圧のばらつき等により注水ノズル２３から放
出された水の落下方向がばらついても、その大部分は確
実に水案内室１１に飛び込む。

【００２０】バランサ１０は、水案内室１１よりも更に
外周側に広がる中空体となっている。このため、水案内
室１１に注水された水は遠心力により注水孔１３を通っ
てバランサ１０内に流れ込み、図３（ｂ）に示すように
バランサ１０の外周壁側つまりドラム５内周壁面に張り
付いて保持される。なお、水案内室１１の外周側には排
水孔１４も開口しており、この排水孔１４を通して水案
内室１１から水が逃げるが、その排水量は水案内室１１
に注水される水の量に比較して極めて少ない。

【００２１】このようにしてバランサ１０内に溜まった
水を排出する際には、バランサ１０を回転円周上の最高
位置で停止させる。すると、バランサ１０内の水に作用
する遠心力が失われるため、図３（ｃ）に示すように、
水は注水孔１３を通って水案内室１１へ流れ出て、水案
内室１１底部に溜まった水は回転円周上の最低位置にき
ている排水孔１４を通って外槽２へ流出する。注水孔１
３や排水孔１４の開口面積は小さいが、バランサ１０を
上記位置に保って暫時経過すれば、バランサ１０及び水
案内室１１内の水はほぼ完全に外槽２へ排出される。

【００２２】次に、上記洗濯機における遠心脱水の関連
部分の電気的構成及び動作を図４を参照して説明する。
マイクロコンピュータを中心に構成される制御部３０
は、機能的に、中央制御部３１、回転速度制御部３２、
偏心荷重検知部３３及び注水制御部３４等から成る。中
央制御部３１は脱水運転を進めるための運転プログラム
が予め記憶されたメモリを含み、偏心荷重検知部３３か
ら偏心荷重の大きさ及び位置に関する情報を受け取り、
後述のように処理して所望のドラム回転速度に対応した
モータ１７の目標回転速度を回転速度制御部３２に指示
する。

【００２３】回転速度制御部３２はモータ駆動部４１と
共に、モータ１７の回転速度が指示された目標回転速度
になるように制御動作を行なう。モータ１７に誘導機モ
ータ、整流子モータ等、回転速度が位相制御される電動
機を使用する場合、回転速度制御部３２は指示された目
標回転速度とモータ１７に付設された回転数検出器４３
から受け取ったその時点での実回転速度との差に基づ
き、位相制御角を算出してモータ駆動部４１に与える。
モータ駆動部４１は例えばインバータ制御回路を含み、
与えられた位相制御角に応じてトライアック等の電力ス
イッチング素子をオン／オフして得た駆動電流をモータ
１７に供給する。また、モータ１７に直流無整流子モー
タ等、回転速度がＰＷＭ制御される電動機を使用する場
合には、回転速度制御部３２は目標回転速度と実回転速
度との差に基づき、制御パルス信号のパルス幅を変えて
モータ駆動部４１に与える。

【００２４】モータ電流検出部４２は、モータ１７に流
れる駆動電流を検出し電圧値に変換して偏心荷重検知部
３３に与える。図５はモータ電流の時間変動の一例を示
す図である。図中、回転マーカＭは、上記回転センサ２
６により得られるドラム５の一回転周期を示す回転マー
カである。ドラム５に偏心荷重が存在していると、図５
に示すようにモータ電流はその偏心荷重に応じた変動成
分を有する。このモータ電流変動はモータ１７の負荷ト
ルクの変動に対応したものであり、モータ電流の最大ピ
ークはドラム５の一回転期間内で負荷トルクが最大にな
るときに現われる。通常、偏心荷重がドラムの最低位置
を通過し上方に持ち上げられて最高位置に達する手前で
負荷トルクは最大になり、そこから１８０°離れた位置
で最小になる。回転マーカの現われる位置は既知である
から、回転マーカに対する最大ピーク又は最小ピークの
出現位置により偏心荷重の位置がわかる。

【００２５】一方、モータ電流の変動振幅Ｌは偏心荷重
の大きさ（偏心量）に対応している。図６は、変動振幅
Ｌと偏心量との関係の一例を示すグラフである。予めこ
のような関係を調べてメモリに記憶しておくことによ
り、取得した変動振幅Ｌから偏心量を求めることができ
る。なお、モータ電流の変動要因は必ずしも偏心荷重だ
けではないため、偏心荷重に依る変動成分を精度良く検
知するためには、モータ電流の変動成分からドラム５の
回転速度近傍の周波数成分のみを抜き出すフィルタ処理
を行なうとよい。

【００２６】而して、偏心荷重検知部３３は、図５に示
すような検出信号が入力されると、回転マーカＭの間隔
毎つまりドラム５の一回転期間毎に最大ピーク及び最小
ピークを検出する。そして、その最大及び最小ピークの
差（変動振幅Ｌ）を算出し、メモリに記憶している図６
に示す関係を参照して偏心量を求める。また、最大ピー
ク又は最小ピークの出現するタイミング（例えば直前の
回転マーカＭからの遅延時間）により、ドラム５内周上
での偏心荷重の位置を検知する。

【００２７】次に、上記構成のドラム式洗濯機における
脱水行程時の制御の手順を、図７及び図８のフローチャ
ートに沿って説明する。以下の説明では、ドラム５の径
を４６０ｍｍとしたときの数値を例に挙げているが、ド
ラム径が相違する場合には各回転速度等の数値を適宜変
更することにより対応可能であることは明白である。

【００２８】洗い行程が終了し脱水行程が開始されると
き、洗濯物はドラム５底部に重積した状態にある。この
ときバランサ１０には全く水が入っておらず、ドラム５
自体は偏心荷重を有していない。脱水行程が開始される
と、回転速度制御部３２はモータ１７を起動してドラム
５の回転速度が１３０ｒｐｍにまで上昇するようにモー
タ駆動部４１を制御する（ステップＳ１）。このときの
ドラム５の回転速度は、ドラム５内の洗濯物に作用する
遠心力が重力と均衡する回転速度（以下「均衡回転速
度」といい、ここでは約６０ｒｐｍ）よりも高く、且つ
ドラム５の共振点（ここでは約２００ｒｐｍ）よりも低
い範囲で適宜に選ぶことができる。

【００２９】ドラム５が１３０ｒｐｍで回転するとき、
全ての洗濯物は遠心力によりドラム５内周壁面に押し付
けられた状態で回転する。このとき洗濯物がドラム５内
周上で偏在していると、図５に示したようなモータ電流
の変動が生じるので、偏心荷重検知部３３は上述のよう
にこの変動成分に基づき偏心量及び偏心位置を検知する
（ステップＳ２）。

【００３０】次いで、中央制御部３１は検知された偏心
量が所定値（例えば３５０ｇ）以下であるか否かを判定
する（ステップＳ３）。偏心量が所定値以下であると判
定されたときには、そのまま高速脱水運転を実行しても
振動や騒音が小さいと判断できるので、ステップＳ９に
進み、回転速度制御部３２はドラム５の回転速度を１０
００ｒｐｍまで上昇するように制御する。これにより、
洗濯物に浸透していた水は遠心力により飛散して脱水さ
れる。この高速脱水運転では、布傷みを生じ易い洗濯物
を保護するために、ドラム５の回転速度を使用者によっ
て指定された洗濯コース（例えば毛布洗濯コース、ドラ
イ専用衣類洗濯コース等）に応じた１０００ｒｐｍ以下
の上限値（例えば８００ｒｐｍ）に制限するようにして
もよい。

【００３１】上記ステップＳ３にて偏心量が所定値より
大きいと判定されると、中央制御部３１は先に検知され
た偏心位置とバランサ１０の取付位置とに基づき偏心ズ
レ角度θを算出する（ステップＳ４）。偏心ズレ角度θ
は、図１０に示すように、ドラム５内周上でバランサ１
０の対向位置を０°とし、偏心位置のズレ量を−１８０
°〜１８０°の範囲の回転角度として表わしたものであ
る。

【００３２】次いで、該偏心ズレ角度θに基づいて、後
記バランス注水運転へ進むための許容値ｘを決定する。
該許容値の意味及びその算出方法を図１２により説明す
る。図１２（ａ）に示すように、バランサ１０に水が注
入されたとき、遠心力によってバランサ１０に作用する
力は図中にＷで示す通り角度±１８０°の方向を向く。
これに対し、洗濯物の偏在による偏心位置が０°の位
置、つまりバランサ１０に１８０°対向する位置に在る
ときには、該偏心荷重に作用する力はＷとちょうど反対
向きになる。従ってその場合には、バランサ１０に作用
する力の全てが偏心荷重に作用する力を相殺するように
働く。その結果、バランサ１０は最も効果的に機能す
る。

【００３３】図１２（ａ）に示すように偏心位置が０°
から角度θ1だけずれている場合、該偏心荷重に作用す
る力と釣り合うのはバランサ１０に作用する力Ｗのうち
のｍに平行な成分であるから、Ｗ・cos θ1という成分
である。cos θ1＜１（０°＜θ1＜９０°）であり、し
かも角度θ1が９０°に近付くほどcos θ1は小さくなる
ので、角度θ1が９０°に近付くほどバランサ１０によ
り相殺可能な偏心量は小さくなる。一方、角度θ1が大
きくなるほど、偏心荷重に作用する力の相殺に寄与しな
いＷ・sin θ1という成分が増加する。図１２（ｂ）に
示すようにθ1が９０°に近いと、たとえＷ・cos θ1な
る成分でもって偏心荷重に作用する力を相殺することが
できたとしても、バランサ１０に作用するＷ・sin θ1
なる成分が新たな偏心荷重となって高速脱水運転時に振
動が生じる恐れがある。

【００３４】これらのことを考慮すると、バランサ１０
の最大重量（最大限に水を注入したときの重量）が１０
００ｇであるとき、注水後のドラム５の偏心量を３５０
ｇ以下に抑えることができるような、偏心ズレ角度θと
偏心荷重として許容し得る偏心量との関係は次のような
ベクトル計算により得られる。すなわち、図１１に示す
ように、バランサ１０の重量が１０００ｇであって、バ
ランサ１０の対向位置から偏心ズレ角度θだけ離れた位
置に洗濯物のかたまり（重量ｍ）があるとき、両者の釣
合によって全体の偏心量が３５０ｇ（脱水立上げ時の許
容偏心量）となるのは次の(1)式が満たされるときであ
る。 （ｍ・cos θ−１０００）²＋ｍ²・sin² θ＝３５０² …(1) 一方、バランサ１０により相殺されない成分による偏心
量が３５０ｇとなるのは次の(2)式の条件のときであ
る。 ｍ・sin θ＝３５０ …(2)

【００３５】偏心ズレ角度θが小さく偏心に対してcos
θ方向の成分が支配的である範囲では（具体的にはθが
２０°程度まで）、上記(1)式を適用し得る。一方、偏
心ズレ角度θが大きく偏心に対してsin θ方向の成分が
支配的である範囲では、上記(2)式を適用し得る。図９
は、このような計算を基に算出した偏心ズレ角度θの範
囲と許容値ｘとの関係を示すテーブルである。このよう
なテーブルが予め作成されて、中央制御部３１のメモリ
に格納される。なお、上記(1)、(2)式はバランサ１０と
一点に集中していると看做した洗濯物のかたまりとに作
用する遠心力の釣合のみを前提としたものであるが、実
際には重力や慣性力等の他の種々の要因が関係してい
る。そこで、上記のような計算を基に、更に多数回の予
備実験を行なうことにより、最適な許容値ｘを算出する
ことが望ましい。

【００３６】図７のフローチャートに戻り説明を続け
る。上記ステップＳ４にて偏心ズレ角度θが求まったな
らば、偏心ズレ角度θの絶対値が８０°以下であるか否
かを判定し（ステップＳ５）、｜θ｜≦８０°である場
合には、図９に示したテーブルを参照し、偏心ズレ角度
θに応じて許容値ｘを取得する（ステップＳ６）。一
方、｜θ｜＞８０°である場合には、バランサ１０への
注水によるバランス調整は不可能であると判断し、後記
の洗濯物移動運転を行なう（ステップＳ８）。

【００３７】上記ステップＳ６にて許容値ｘが決まる
と、先に検知された偏心量Ａが該許容値ｘ以下であるか
否かを判定する（ステップＳ７）。偏心量Ａが許容値ｘ
以下である場合には、バランサ１０への注水によりバラ
ンス調整を行なうことができると判断できる。そこで、
ステップＳ１０に進み後記のバランス注水運転を実行す
る。一方、偏心量が許容値ｘよりも大きい場合には、バ
ランサ１０への注水によってもバランス調整を行なうこ
とができない。そこでステップＳ８へ進み、洗濯物移動
運転を行なう。

【００３８】図８は、上記ステップＳ１０のバランス注
水運転の制御の一例を示すフローチャートである。バラ
ンス注水運転では、まず、ドラム５の回転速度を１３０
ｒｐｍに維持する（ステップＳ１１）。このときの回転
速度は、ドラム５の共振点よりも低く、且つ水案内室１
１に注水された水がバランサ１０内に移動するような適
度な遠心力を与えることが可能な範囲で適宜の回転速度
とすることができる。共振による振動を抑制するにはこ
のとき回転速度はできるだけ低いほうが好ましく、一方
注水を迅速に行なうには、回転速度はできるだけ高いほ
うが好ましい。

【００３９】ドラム５の回転速度が１３０ｒｐｍである
とき、注水制御部３４は、先に検知された偏心量Ａ
〔ｇ〕に２／３を乗じた重量に相当する水をバランサ１
０に注入する（ステップＳ１２）。例えば、給水口２０
に供給される水の流量に拘らずに注水ノズル２３からの
放水流量を所定値に設定できるような構成では、該放水
流量と上記注水量とから注水バルブ２２の開放時間を算
出し、該時間だけ注水バルブ２２を開放する。また、給
水口２０に供給される水の流量により注水ノズル２３か
らの放水流量が変化する構成においては、流量センサ等
を付設し、必要な水量が注水ノズル２３から放出された
時点で注水バルブ２２を閉鎖する構成とするとよい。こ
れにより、前述のように注水ノズル２３から放出された
水は水案内室１１を介してバランサ１０に流れ込み、バ
ランサ１０内に保持される。

【００４０】その後、偏心荷重検知部３３はバランサ１
０と洗濯物の偏在とにより決まる偏心量Ｂを検知し（ス
テップＳ１３）、中央制御部３１は該偏心量Ｂが所定値
（３５０ｇ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ
１４）。偏心量Ｂが所定値以下である場合には上記ステ
ップＳ９へ進み、高速脱水運転を立ち上げる。一方、偏
心量Ｂが所定値を越えている場合には、バランサ１０へ
の注水量が不足していると判断し、偏心量Ａ〔ｇ〕に１
／９を乗じた重量に相当する水をバランサ１０に追加注
入する（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１３へ
戻り再び偏心量Ｂを検知する。すなわち、ステップＳ１
３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１３の繰り返しにより少しずつ
水を注入し、偏心量Ｂが所定値以下になった時点で高速
脱水運転を立ち上げる。

【００４１】偏心ズレ角度θが−８０°〜８０°の範囲
外であるか、或いは、偏心ズレ角度θが該範囲内に在っ
ても偏心量が注水時許容値ｘを越えているか、のいずれ
かである場合には、洗濯物の偏在がそのままの状態では
バランスがとれないので洗濯物を移動させなければなら
ない。そのための洗濯物移動運転としては種々の方法を
用いることができるが、例えば本願出願人が先に出願し
た特願平９−３２６９２２号に記載の偏心荷重移動運転
によることができる。

【００４２】すなわち、この偏心荷重移動運転は、偏心
荷重の原因となっている洗濯物のかたまりをあまり崩す
ことなく、主としてドラム５内周壁面に沿ってずらす又
は転がすことにより移動させるものである。そのために
は、均衡回転速度以上の適宜の回転速度（８０ｒｐｍ程
度が好ましい）でドラム５を回転させ、偏心荷重がドラ
ム５の最低位置を通過して上方に持ち上げられようとす
るときに、短時間だけ均衡回転速度以下の回転速度に落
とす。すると、洗濯物のかたまりに作用する遠心力が弱
まり、ドラム５内周壁面から離れて回転後方にずり落ち
る。ドラム５の回転速度を落とす時間の長さや回転速度
を変えることにより移動量（角度）を変えることができ
るから、上記偏心ズレ角度θに応じて適当な制御を行な
うことにより洗濯物のかたまりを角度０°近傍にまで移
動させることができる。

【００４３】また、上述の偏心荷重移動運転は洗濯物の
量が比較的少ない場合には特に有効であるが、洗濯物の
量が多い場合にはドラム５内周壁に多くの洗濯物が分散
した状態にあって、ドラム５内周壁面に沿って洗濯物の
かたまりを移動させることが困難であることが多い。そ
こで、偏心荷重移動運転の代わりに、洗濯物のほぐし運
転を行なった後に洗濯物全体を略均等に分散配置させる
ようにドラム５の回転制御を行なってもよい。すなわ
ち、ドラム５の回転速度を一旦落とし、例えば５０〜５
５ｒｐｍ程度の回転速度で所定時間毎に左右反転を繰り
返す。これにより、ドラム５内の洗濯物が攪拌され、絡
み合っていた洗濯物がほぐれるとともに、各洗濯物の隙
間に空気が入り込んで互いに離れ易くなる。このような
状態にした後に、均衡回転速度以上の回転速度まで急速
に回転速度を立ち上げると、各洗濯物がばらけ易くな
り、ドラム５内周上に均等に分散し易くなる。

【００４４】以上説明したように、本実施例の洗濯機で
は、脱水行程時に偏心ズレ角度θに応じて適切な注水時
許容値ｘを選択し、偏心量が該許容値ｘ以下である場合
にのみバランス注水運転が実行される。従って、バラン
ス注水運転の実行に際しては、偏心量が所定値以下にな
るまで確実に減少する。

【００４５】なお、上記実施例は水を用いるドラム式洗
濯機について説明したが、本発明が石油系溶剤等を使用
したドライクリーナに適用できることは明らかである。
また、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえる
ことも当然である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例による遠心脱水装置を備え
たドラム式洗濯機の側面断面図。

【図２】 図１のドラム式洗濯機の要部の背面透視図。

【図３】 本実施例における水案内室周辺の水の移動状
態を示す概略断面図。

【図４】 本実施例による遠心脱水装置の電気系構成
図。

【図５】 偏心荷重の影響によるモータ電流の変動の一
例を示す波形図。

【図６】 モータ電流の変動振幅と偏心量との関係の一
例を示すグラフ。

【図７】 本実施例における脱水行程時の制御動作を示
すフローチャート。

【図８】 本実施例における脱水行程時の制御動作を示
すフローチャート。

【図９】 偏心ズレ角度θの範囲と許容値ｘとの関係を
示すテーブル。

【図１０】 偏心ズレ角度を説明するための模式図。

【図１１】 偏心ズレ角度に対する許容値の算出方法を
説明するための模式図。

【図１２】 本実施例におけるバランス調整の原理を説
明するための模式図。

【符号の説明】

５…ドラム １０…バランサ １１…水案内室 １７…モータ ２２…バランス用注水バルブ ２３…注水ノズル ２６…回転センサ ３０…制御部 ３１…中央制御部 ３２…回転速度制御部 ３３…偏心荷重検知部 ３４…注水制御部 ４１…モータ駆動部 ４２…モータ電流検出部 ４３…回転数検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 籠状のドラム内に洗濯物を収容し、該ド
   ラムを水平軸を中心に回転させることにより該洗濯物の
   脱水を行なうドラム式遠心脱水装置において、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムの偏心荷重の大きさ及びドラム内周上での位置
   を検知する偏心荷重検知手段と、 d)該偏心荷重検知手段により検知された偏心荷重の位置
   と前記水保持部の対向位置との離間角度に応じて、注水
   前の許容値を決定する許容値決定手段と、 e)前記偏心荷重検知手段により検知された偏心荷重の大
   きさが前記許容値決定手段にて決められた許容値以下で
   あるか否かを判定する判定手段と、 f)偏心荷重の大きさが前記許容値以下であるとき、前記
   注水手段により偏心荷重の大きさに応じた量の水を前記
   水保持部に注入してドラムのバランス調整を行なう注水
   制御手段と、 g)ドラムを回転駆動するモータを制御する回転制御手段
   であって、ドラムのバランス調整がなされた後に脱水を
   行なうべくドラムの回転を立ち上げる回転制御手段と、 を備えることを特徴とするドラム式遠心脱水装置。
2. 【請求項２】 前記許容値決定手段は、離間角度が大き
   くなるほど許容値を小さくすることを特徴とする請求項
   １に記載のドラム式遠心脱水装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は注水前に検知された偏心
   荷重の大きさが所定値以下であるか否かを判定し、前記
   回転制御手段は、該偏心荷重の大きさが所定値以下であ
   るときには、該偏心荷重の位置に拘らず脱水を行なうべ
   くドラムの回転速度を上昇させることを特徴とする請求
   項２に記載のドラム式遠心脱水装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は、離間角度が所定値以上
   であるか否かを判定し、前記回転制御手段は、離間角度
   が該所定値以上であるときには、洗濯物を移動させるよ
   うにドラムの回転を制御することを特徴とする請求項２
   又は３に記載のドラム式遠心脱水装置。
5. 【請求項５】 前記回転制御手段は、前記判定手段によ
   り偏心荷重の大きさが許容値を越えていると判定された
   とき、洗濯物を移動させるようにドラムの回転を制御す
   ることを特徴とする請求項２に記載のドラム式遠心脱水
   装置。